分子进化的研究方法与软件

引自:http://fhqdddddd.blog.163.com/blog/static/18699154201110173156443/

分子进化研究的意义

20世纪中叶,随着分子生物学的不断发展,进化研究也进入了分子进化(molecular evolution)研 究水平,并建立了一套依赖于核酸、蛋白质序列信息的理论和方法。随着基因组测序计划的实施,基因组的巨量信息对若干生物领域重大问题的研究提供了有力的帮 助,分子进化研究再次成为生命科学中最引人注目的领域之一。这些重大问题包括:遗传密码的起源、基因组结构的形成与演化、进化的动力、生物进化等等。分子 进化研究目前更多地是集中在分子序列上,但随着越来越多生物基因组的测序完成,从基因组水平上探索进化奥秘,将开创进化研究的新天地。
分子进化研究最根本的目的就是从物种的一些分子特性出发,从而了解物种之间的生物系统发生的关系。通过核酸、蛋白质序列同源性的比较进而了解基因的进化以及生物系统发生的内在规律

 

现在一般直接用ML,BS树就可以,也可以加上MP树。如果是核基因的话,请看下面的更新说明:其实上面的那些方法,都可以称为Concatenated(串级)方式的分析方法,就是先把marker 如:直系同源基因 alignment后,用相应软件以串联的方式连接起来,然后推断系统发育树,这通常叫concatenated analysis。我们都知道每个同源基因或者maker的进化速率是不一样的,所以最近非常流行Coalescent(有人翻译成 溯祖)analysis,我的理解是 每一个直系同源基因先alignment,建树,然后再用相关软件把每个tree合并,实际的软件也是这样做的。如果做Phylogenomics trees或者Species tree的话,一般都要用这个方法做一下,其中我的一篇文章也用了这个方法分析了(审稿人要求的)。这个方法相应的软件有MPEST,*BEAST(这个软件已集成在BEAST 1.75版本),BEST,BUKY,STAR,BPP Coalescent analysis on a species tree (BP&P and 3s),ASTRAL.如果考虑属内种间系统情况的话,可能要考虑杂交了,可以看一下HybTree(COAL).


http://abacus.gene.ucl.ac.uk/software.html
网址:
http://bioinformatics.publichealth.uga.edu/SpeciesTreeAnalysis/index.php

相关文章:
References
[1] Liu, L., L. Yu, D.K. Pearl, and S.V. Edwards. Syst. Biol. 2009, 58(5):468-477.
[2] Liu, L., L. Yu, S.V. Edwards. BMC Evol. Biol. 2010, 10:302.
[3] Liu, L., and L. Yu. Syst. Biol. 2011, 60: 661-667.
http://home.gwu.edu/~rpyron/publications/Ruane_et_al_2014.pdf

  

系统进化树构建常用软件汇集

 

软件名称

 

网址

 

   

 

PHYLIP http://evolution.genetics.washinton.edu/phylip/software.html 目前发布最广,用户最多的通用系统树构建软件,由美国华盛顿大学Felsenstein开发,可免费下载,适用绝大多数操作系统
PAUP scavotto@sinauer.com

ftp://onyx.si.edu/paup

国际上最通用的系统树构建软件之一,美国simthsonion institute开发,仅适用Apple-MacintoshUNIX操作系统
MEGA http://bioinfo.weizmann.ac.il/databases/info/mega.sof 美国宾西法尼亚州立大学MasatoshiNei开发的分子进化遗传学软件,图形化、集成的进化分析工具,不包括ML
MOLPHY ftp://sunmh.ism.ac.jp/pub/molphy 日本国立统计数理研究所开发,最大似然法构树
PAML http://abacus.gene.ucl.ac.uk/software/paml.html. 英国University college London 开发,最大似然法构树和分子进化模型
PUZZLE ftp://fx.zi.biologie.uni-muenchen.de/pub/puzzle 应用quarter puzzling方法(一种最大简约法)构建系统树
TreeView http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html 英国University of Glasgow开发,进化树显示工具
phylogeny http://www.ebi.ac.uk/biocat/phylogeny.html 欧洲生物信息研究所(EBI)的系统发育分析软件
PHYML http://atgc.lirmm.fr/phyml/ 快速的ML建树工具
MrBayes% r, http://mrbayes.csit.fsu.edu/ 基于贝叶斯方法的建树工具
MAC5 http://www.agapow.net/software/mac5/ 基于贝叶斯方法的建树工具

Tree of Life
http://phylogeny.arizona.edu/tree/program/program.html
:
美国University of Arizona建立的系统发育方面网站